碳化硅方案設計，長城3000W鉑金牌服務器電源拆解

前言

本期拆解帶來的是長城GW-CRPS3000L5R服務器冗余電源，這款電源支持100-240V交流輸入和240V HVDC直流輸入，主路輸出電壓為54V，額定輸出電流55A，待機電源輸出電壓12V，輸出電流2A。

電源交流輸入端設有散熱風扇，電源插座和指示燈，輸出端設有金手指連接器，支持熱插拔。電源具備鉑金轉換效率，采用交流開關無橋式PFC+全橋LLC+同步整流架構，并具備PMBus功能。下面充電頭網就帶來長城這款服務器電源的拆解，一起看看內部的設計和用料。

長城3000W碳化硅服務器電源外觀

服務器電源采用鍍鋅鋼板外殼，通過螺絲固定。

機身正面粘貼氣流方向和信息標簽。

電源機身信息標簽特寫：

型號：GW-CRPS3000L5R

輸入：100-127V ~ 16A 60/50Hz

輸出：+54V ? 23A +12VSB ? 2A

最大輸出功率：1250W

輸入：200-210V ~ 16A 60/50Hz

輸出：+54V ? 50A +12VSB ? 2A

最大輸出功率：2700W

輸入：210-240V ~ 16A 60/50Hz

輸入：240V ? 16A（僅限中國地區使用）

輸出：+54V ? 55A +12VSB ? 2A

最大輸出功率：3000W

電源機身正面接地彈片特寫。

殼體背面也設有接地彈片。

電源輸入端設有提手，散熱風扇，輸入插座，電源指示燈和脫扣把手。

散熱風扇設有防護板，標注Platinum鉑金和3000W輸出功率。

電源交流輸入端采用C20插座，右下角設有LED指示燈。

LED指示燈用于電源工作狀態指示。

電源模塊輸出端設有格柵和金手指小板，透過格柵可以看到內部設有小板和濾波固態電容。

殼體側面設有固定卡扣。

測得電源機身長度約為265mm。

電源機身寬度約為73.7mm。

電源機身厚度約為39.3mm。

手持電源的大小直觀感受。

測得電源重量約為1273g。

長城3000W碳化硅服務器電源拆解

看完了長城這款鉑金牌服務器電源的外觀展示，下面就進行拆解，一起看看內部的方案和用料。

首先擰開固定螺絲，拆開電源外殼。

PCBA模塊整體包裹麥拉片絕緣。

麥拉片內部為PCBA模塊。

散熱風扇和指示燈通過插接件連接。

PCBA模塊通過螺絲固定在殼體內部。

擰下固定螺絲，取出PCBA模塊。

電源輸入線冷壓端子后焊接，外套熱縮管絕緣。

插座焊接藍色Y電容，外套熱縮管絕緣。

兩顆藍色Y電容來自村田。

PCBA模塊正面一覽，右側為電源輸入端，設有保險絲，安規X2電容，繼電器，啟動電阻，共模電感。左下方設有散熱片，為整流橋，PFC開關管和整流管散熱。上方設有兩顆PFC升壓電感，中間上方為兩顆高壓濾波電容。

左側上方設有待機電源小板和LLC控制小板，下方設有變壓器，諧振電容，諧振電感，在兩組變壓器之間設有兩塊開關管小板。小板焊接LLC開關管和同步整流管。

PCBA模塊設有橡膠墊，初次級之間通過虛線區分。

PCBA模塊背面填充橡膠墊特寫。

焊接拆下散熱片，高壓濾波電容，待機電源小板，變壓器，PFC升壓電感，LLC控制小板，開關管小板等元件，繼續進行拆解。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

安規X2電容規格為1μF。

安規X2電容上方設有啟動電阻，外套熱縮管絕緣。

啟動電阻打膠固定。

藍色Y電容來自村田，引腳穿過磁環抑制高頻干擾。

繼電器來自松川，型號507H-1AH-F-S-12VDC，內置一組常開觸點，觸點容量為17A 277V，線圈電壓為12V。

貼片保險絲規格為20A。

兩顆共模電感采用漆包線繞制，底部設有電木板絕緣。

共模電感兩旁設有氣體放電管。

另一顆氣體放電管特寫。

另一顆共模電感兩側也設有氣體放電管特寫。

氣體放電管特寫。

電流檢測芯片來自埃戈羅，型號ACS725LLCTR-30AB-T，是一顆汽車級隔離電流檢測芯片，符合AEC-Q100標準，量程為30A，供電電壓為3.3V，采用SOIC8封裝。

安規X2電容規格為2μF。

散熱片設有整流橋，PFC開關管和PFC整流管。

另一面也設有PFC開關管和PFC整流管。

整流橋來自光寶，型號GBJ25JL，為低壓降整流橋，規格為600V 25A，采用GBJ封裝。

PFC控制器來自德州儀器，型號UCD3138，為高集成數字電源控制器，芯片內置高性能32位處理器，內部集成32KB閃存存儲器，具備I2C接口和PMBus接口，UART接口，支持電源和電信整流器，功率因數校正和DC-DC模塊應用，采用QFN40封裝。

穩壓芯片來自安森美，型號MC78M12，支持35V輸入電壓，輸出電壓為12V，輸出電流500mA，采用DPAK-3封裝。

濾波電容來自紅寶石，規格為35V100μF。

降壓芯片來自芯源系統，絲印IADJ，型號MP1470，是一顆16V輸入電壓，2A輸出電流的同步降壓轉換器，芯片內部集成開關管，采用TSOT23-6封裝。

兩顆絲印CT的TVS用于過壓保護。

小信號MOS管來自樂山無線電，絲印701，型號L2N7002SDW1T1G，內置60V耐壓NMOS管，采用SOT363封裝。

另一組TVS和MOS管特寫。

二極管來自達爾，絲印K52，型號BAV199DW-7-F，耐壓60V，采用SOT363封裝。

肖特基二極管陣列來自達爾，絲印KL8，型號BAT54SDW，耐壓30V，采用SOT363封裝。

預留的連接插座特寫。

隔離驅動器來自德州儀器，型號UCC21225A，為雙輸入雙通道隔離柵極驅動器，支持GaN，IGBT，MOS和SIC應用，采用LGA-13封裝。

另一顆隔離驅動器型號相同，用于驅動雙路PFC開關管。

濾波電容來自紅寶石，規格為25V100μF。

另一顆濾波電容規格相同。

PFC開關管來自英飛凌，絲印60R060P7，型號IPW60R060P7，為CoolMOS P7系列，NMOS，耐壓650V，導阻60mΩ，采用TO 247-3封裝。

碳化硅二極管來自Wolfspeed，型號C3D08060A，規格為600V 8A，采用TO-220-2封裝。

PFC開關管引腳底部設有電流互感器，用于檢測開關管電流。

散熱片另一面兩顆開關管型號相同。

散熱片另一面兩顆整流管型號相同。

PFC升壓電感采用磁環繞制。

濾波電容來自貴彌功，為KMW系列小型化電解電容，規格為450V560μF。

電容外皮粘貼膠帶絕緣。

另一顆濾波電容來自紅寶石，規格為450V780μF。

薄膜濾波電容來自日通工，為FPB系列小體積電容，規格為630V0.68μF。

LLC控制板正面設有LLC控制器，晶振，存儲器，降壓芯片，運放，濾波電容和隔離光耦。

小板另一面設有運放和反饋光耦。

LLC控制器來自德州儀器，為C2000系列實時微控制器，型號為TMS320F28035PAG，芯片內置32位CPU內核，主頻60MHz，支持連動運算，快速中斷響應和處理，內置128KB閃存。可用于空調外機，DC-DC，逆變器和電機控制，OBC，充電樁，BLDC電機驅動等用途，采用TQFP64封裝。

芯片外置20.000MHz時鐘晶振特寫。

存儲器來自微芯科技，絲印4LD，型號24LC256，容量為256Kb，支持2.5-5.5V工作電壓，采用8-Lead TSSOP封裝。

運放來自德州儀器，絲印14OV，型號TLV2171，為雙路低功耗運算放大器，支持36V工作電壓，采用VSSOP8封裝。

另一顆運放型號相同。

降壓芯片采用芯源系統MP1470。

隔離光耦來自威世，型號TCLT1009。

另一面兩顆光耦型號相同。

10μH貼片電感特寫。

濾波電容規格為100μF16V。

貼片保險絲規格為15A。

小板設有濾波電容，同步整流管，驅動器，隔離驅動器和全橋LLC開關管。

其中一塊小板的全橋LLC開關管焊接在另外一面，正反面均設有同步整流管和隔離驅動器。全橋LLC開關管背面焊接銅條增強散熱面積。

小板左側設有LLC開關管，隔離驅動器和快恢復二極管。中間位置設有同步整流管，驅動器和濾波電容。

小板另一面設有同步整流管，驅動器和隔離驅動器。

隔離驅動器來自思佳迅，型號Si8233BD，為高側/低側驅動器，芯片具備4A驅動能力，支持24V供電電壓，符合UL1577認證，具備5kVrms隔離能力，采用SOIC-16WB封裝。

兩顆快恢復二極管來自安森美，絲印U1J，型號MURS160，為超快恢復二極管，規格為600V 1A，采用SMB封裝。

另一面隔離驅動器型號相同。

另一面兩顆快恢復二極管型號相同。

全橋LLC開關管來自英飛凌，絲印60R075F7，型號IPL60R075CFD7，為CoolMOS CFD7系列，NMOS，耐壓650V，導阻75mΩ，采用VSON-4封裝。

驅動器來自德州儀器，型號UCC27211A，是一顆汽車級120V耐壓驅動器，具備3.7A拉電流和4.5A灌電流，采用SON-8封裝。

另一顆驅動器型號相同。

同步整流管來自英飛凌，型號BSC070N10NS3G，NMOS，耐壓100V，導阻7mΩ，采用TDSON-8封裝。

另一面設有六顆同型號的同步整流管。

NTC熱敏電阻用于檢測小板溫度。

輸出濾波電容來自貴彌功，為HSC系列導電性高分子混合型鋁電解電容器，耐熱125攝氏度，壽命4000小時，規格為100μF63V。

另一塊小板焊接四顆濾波電容，其他用料完全相同，節省篇幅不再贅述。

諧振電感采用利茲線繞制，EQ25磁芯粘貼高溫膠帶絕緣。

諧振電容兩顆并聯，并打膠加固。

諧振電容規格為0.056μF630V。

兩顆變壓器完全相同。

變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣。

變壓器輸入端設有電流互感器。

變壓器初級繞組采用絕緣線繞制，次級采用銅帶繞制。

三顆1mΩ電阻并聯檢測輸出電流。

電流檢測芯片來自德州儀器，絲印SED，型號INA210，是一顆雙向高精度電流感應放大器，采用SC70封裝。

兩顆MLCC用于輸出濾波。

理想二極管控制器來自德州儀器，絲印SZJB，型號LM5050-2，是一顆高側控制器，支持6-75V工作電壓，瞬態耐壓100V，采用SOT23-6封裝。

輸出控制管來自達爾，型號DMTH8003SPS，NMOS，耐壓80V，導阻3.9mΩ，采用PowerDI5060-8封裝。

TVS來自君耀，絲印GGK，型號SMCJ60A，反向截止電壓60V，采用SMC封裝。

輸出濾波電容來自紅寶石，規格為63V150μF。

待機電源小板左側設有輸出濾波電容，中間位置為變壓器，右側設有濾波電容。

小板背面設有電源芯片，反饋光耦，同步整流控制器，同步整流管和輸出控制管。

貼片保險絲用于過流保護。

待機電源芯片來自英飛凌，型號ICE5QR0680AG，芯片內部集成800V開關管，寬電壓下支持42W輸出功率，具備完善的保護機制，采用DSO-12封裝。

為主控芯片供電的濾波電容規格為22μF50V。

另一顆規格為47μF25V。

變壓器使用高溫膠帶嚴密包裹絕緣。

光寶LTV1009光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自芯源系統，型號MP6902，是一顆快速關斷同步整流控制器，支持DCM和準諧振反激應用，支持12V標準和5V邏輯電壓同步整流管，支持8-24V工作電壓，采用SOIC8封裝。

同步整流管采用英飛凌BSC070N10NS3G。

兩顆濾波電容來自貴彌功，為PXE系列導電性高分子固體鋁電解電容，具備15000小時壽命，規格為220μF16V。

輸出控制管來自富鼎先進，型號AP4024GEMT，NMOS，耐壓30V，導阻4.5mΩ，采用PMPAK5*6封裝。

三顆并聯的MLCC濾波電容特寫。

10μH合金電感特寫。

濾波電容來自金山，為URP系列導電聚合物鋁固態電容，規格為270μF16V。

指示燈小板設有指示燈和NTC熱敏電阻。

小板背面沒有元件。

散熱風扇來自奇宏科技，型號DBPK0428B2S，規格為12V3A，設有靜葉片。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上長城3000W碳化硅服務器電源的核心器件清單，方便大家查閱。

長城3000W鉑金牌服務器電源型號為GW-CRPS3000L5R，電源支持100-240V交流輸入和240V HVDC直流輸入，額定輸出功率為3000W。電源主路額定輸出電壓為54V，額定輸出電流為55A，待機電源輸出電壓12V，輸出電流2A。電源內置散熱風扇，從輸入端吸入空氣，從直流輸出端吹出散熱。

充電頭網通過拆解了解到，長城這款電源采用德州儀器控制方案，UCD3138用于PFC控制，使用英飛凌IPW60R060P7開關管搭配Wolfspeed C3D08060A碳化硅二極管，通過德州儀器UCC21225A驅動。TMS320F28035PAG用于LLC控制，開關管通過思佳迅SI8233BD驅動，同步整流管使用德州儀器UCC27211A驅動。

LLC開關管和同步整流管來自英飛凌，使用IPL60R075CFD7搭配BSC070N10NS3G。待機電源使用英飛凌ICE5QR0680AG，同步整流控制器采用芯源系統MP6902。電源內部采用日系貴彌功和紅寶石品牌電容濾波。電源采用多塊PCB焊接組成，幫助空氣流通，提升散熱效果并充分利用空間，做工用料扎實可靠。